Tankputbrandbestrijding uitgelicht: ingewikkelde scenario’s

Nieuws van het LEC BrandweerBRZO, maart 2021

Eind dit jaar moeten tankopslagbedrijven een voorzieningenpakket voor het bestrijden van tankputbranden op basis van de Publicatiereeks gevaarlijke stoffen (PGS) 29 geïmplementeerd hebben. Met stationaire blusinstallaties en/of met mobiele voorzieningen, de variant waarvoor veel bedrijven met tankterminals in de Rotterdamse haven kiezen. Tijdens de netwerkdag van het LEC BrandweerBRZO op 11 maart jl., kwam het thema tankputbrandbestrijding ruim aan bod. Johan Braker en Arie van den Berg verzorgden een plenaire voordracht, waarna in werkgroepen een casus werd uitgewerkt. Daaruit bleek dat tankputbranden ingewikkelde scenario’s zijn, waarbij de nodige dilemma’s spelen rond blussing en koeling. Dit vraagt om maatwerk.

Hoewel tankputbranden in Nederland bijzonder zeldzaam zijn, worden de scenario’s sinds 2016 als geloofwaardig beschouwd en moeten bedrijven met grote bovengrondse tankopslag zich hierop voorbereiden. Buitenlandse casuïstiek van de afgelopen decennia geeft een idee van hoe zo’n tankputbrand er in de praktijk uitziet en wat de impact is op de omgeving en op de veiligheid van de hulpverlening. Een recent voorbeeld was de tankputbrand op de tankterminal van ITC in Deer Park bij Houston op 17 maart 2019. Veertien jaar eerder, op 11 december 2005, was het raak in het Engelse Buncefield. Het 300 pagina’s tellende evaluatierapport van laatstgenoemde brand was mede aanleiding tot aanscherping van de PGS 29 in 2008.

Welke situaties vallen onder de PGS 29 en welke niet? Johan Braker en Arie van den Berg benoemen de reikwijdte van het document tijdens de netwerkdag. Kort samengevat: de PGS 29 heeft betrekking op bovengrondse tanks op een fundering met een inhoud van meer dan 150 kubieke meter. Ook tanks waarin lichte bewerkingen plaatsvinden, zoals mengen en roeren, vallen onder het toepassingsbereik. Maar op procestanks waarin chemische reacties plaatsvinden en opslagtanks voor tot vloeistof verdicht gas, is de PGS 29 niet toegespitst.

De risicobenadering op basis van scenario’s staat centraal in de Publicatiereeks gevaarlijke stoffen Nieuwe Stijl, zo ook in de PGS 29:2020 (nieuwe stijl). De beschouwde scenario’s volgen uit tank- en tankputincidenten in de afgelopen honderd jaar. Uit recente internationale publicaties blijkt dat natuurgeweld een belangrijke rol speelt bij het ontstaan van tankincidenten. Wereldwijd gezien was bijvoorbeeld in 22 procent van de gevallen sprake van blikseminslag als basisoorzaak. Maar ook technische oorzaken en menselijk falen moeten niet worden onderschat. Zo was het grootste tankputincident op Europese bodem in de afgelopen 20 jaar, de enorme brand in het brandstoffendepot in het Engelse Buncefield in 2005, te wijten aan een falende overvulbeveiliging. Door overvulling van een tank stroomden grote hoeveelheden benzine in de tankput. Mede naar aanleiding van de evaluatie van de ramp in Buncefield is het primaire voorschrift in de PGS 29 voor het hebben van een overvulbeveiliging aangevuld met aanvullende eisen voor onafhankelijkheid van deze beveiliging en een secundair voorschrift om die beveiliging ook daadwerkelijk periodiek en grondig te testen.

De PGS 29, die al is voorbereid op de aankomende Omgevingswet, beschrijft dat bedrijven met vast-dak-tanks voor de opslag van klasse 1 en 2 stoffen eind 2021 hun voorzieningenpakket voor het beheersen en bestrijden van tankputbranden moeten hebben geïmplementeerd. Niet alle bedrijven zullen eind dit jaar zo ver zijn, signaleren Braker en Van den Berg. Bij een aantal bedrijven wordt nog hard gewerkt aan de nadere uitwerking van maatwerkoplossingen voor tankputbrandscenario’s. Kiest het bedrijf voor het aanleggen van een stationaire blus- en koelinstallatie om een tankputbrand tijdig in te dammen en escalatie te voorkomen? Of kiest het bedrijf voor mobiele bestrijding? Of wellicht een combinatie van beide? In de Rotterdamse haven, met 18 inrichtingen en bij elkaar circa 150 tankputten, waaronder ook zeer omvangrijke, blijken steeds meer bedrijven te kiezen voor mobiele bestrijding. De Gezamenlijke Brandweer, die voor de bedrijven als collectieve bedrijfsbrandweer optreedt, werkt aan invoering van een nieuw mobiel brandbestrijdingsconcept op basis van unmanned guided vehicles (blusrobots). De bedrijven zeggen met mobiele voorzieningen de tankput en de op één na grootste tank daarin binnen vier uur na aanvang van de brandbestrijding geblust te hebben.

De discussie rond mobiele tankputbrandbestrijding spitst zich toe op veilige inzetcondities voor brandweerlieden en brandweermaterieel. Kunnen personeel en materieel de brandende tankput veilig benaderen om een effectieve blussing van een omvangrijke plasbrand in de put uit te voeren? De tot dusver gebruikte modellen voor het berekenen van de warmtestralingscontouren toonden aan dat dat niet mogelijk was. Brandweerlieden zouden door de stralingshitte te grote risico’s op verbrandingen lopen en ook het blusmaterieel zou verloren gaan. De brand in de tankterminal in Deer Park, leverde op dit punt echter nieuwe inzichten op. Personeel en voertuigen bleken tot op 20 meter afstand van de tankputdijk te kunnen komen, waardoor blussing en koeling vanaf korte afstand mogelijk was.

De casus toont volgens de inleiders de complexiteit van het fenomeen tankputbranden. Een complexiteit en dynamiek die met de traditionele empirische rekenmodellen niet goed is te simuleren. Daarom vinden aanvullende modelberekeningen plaats met een CFD-model van NRG in Petten. Ook CFD-modellen zijn echter niet gevalideerd voor grote plasbranden en benaderen daardoor de werkelijkheid niet goed. Arie van den Berg plaatst bij de casus Deer Park nog de kanttekening dat hier in feite geen sprake was van een volledige tankputbrand, maar van een omvangrijke ‘spill fire’; een dunne laag brandende brandstof, drijvend op anderhalve meter water in de tankput. Dat kan de brandintensiteit en de warmtecontour hebben beïnvloed.

Naast de warmtestralingscontour is ook het risico op explosie en afgeworpen tankdaken verwerkt in de PGS 29. Om het volledig bezwijken van de tank bij explosie te voorkomen, wordt een scheurnaad voorgeschreven, waardoor het dak van de tank los scheurt en idealiter op korte afstand van de tank weer neerkomt. Uit diverse internationale praktijkvoorbeelden van opslagtankbranden blijkt dat het realistisch is dat het tankdak binnen 55 meter vanuit het hart de opslagtank terecht komt. Ook als de stralingscontour, blijkens de Deer Park casus, het opstellen van personeel en materieel op korte afstand van de tankput toelaat, is het tankdakrisico alsnog reden om een veilige afstand van ten minste 55 meter vanuit het hart van de opslagtank aan te houden. Arie van den Berg vat samen dat de voorwaarden om in aanmerking te komen voor mobiele blussing de volgende situaties moeten voorkomen:

• Levensbedreigende situaties voor brandweerpersoneel als gevolg van plotselinge brandescalatie (rennen voor je leven),
• Opslagtanks die als raketten wegvliegen (belang scheurnaad),
• Brandende vloeistof die bij explosie buiten de tankput komt.

De maatregelen in termen van structurele veiligheid, brandbestrijding en koeling, moeten samenvattend zijn gericht op het beperken van de brand tot de brandende tankput. Daarom is het essentieel dat de tankput intact blijft en qua volume in staat is om de maximaal te verwachten uitstromende tankinhoud én de gebruikte hoeveelheden blusschuim en blus- en koelwater op te vangen. Daarbij wordt natuurlijk ook rekening gehouden met onder andere windgolven en eventueel opgehoopt regenwater zoals beschreven in maatregel 10 ‘Opvangcapaciteit tankput – Volume’ uit de PGS 29. 

Op deze aspecten werd tijdens de netwerkdag in een vijftal workshops verder ingezoomd met een fictieve casus. De casus betrof een adviesaanvraag van een tankopslagbedrijf dat een nieuwe tankput wil bouwen, met een oppervlakte van 5000 vierkante meter en 8 tanks, met 2454 kuub brandbare vloeistof per tank. De wand van de tankput is anderhalve meter hoog. De kernvraag in de casus: is het opvangvolume van de tankput voldoende om de te verwachten hoeveelheden brandbare vloeistoffen en blusmiddelen op te vangen? Dat hangt af van de strategie en de gebruikte hoeveelheden blusmiddelen. Als wordt uitgegaan van koeling van niet brandende tanks in de put met twee liter water per vierkante meter per minuut, past de gecombineerde hoeveelheid met gemak in de put. Maar bij direct vlamcontact van een plasbrand met nog niet brandende tanks is mogelijk vijf keer zoveel water nodig voor effectieve koeling. Ook daar moet de tankput op berekend zijn. Een ander principieel dilemma rond een fors ontwikkelde tankputbrand, is dat tijdig koelen van niet brandende tanks weliswaar noodzakelijk is om escalatie te voorkomen, maar dat gebruik van grote hoeveelheden bluswater het opbrengen van een schuimlaag op de plasbrand kan hinderen, waardoor de plasbrand langer in stand wordt gehouden. Dit vraagt om een goede afstemming tussen het (eventueel) koelen van tanks en het vervolgens beschuimen van de tankput. De behandeling van de casus laat zien hoe ingewikkeld een tankputbrandscenario kan zijn en dat de ideale inzetstrategie nooit in één blauwdruk is te vangen, maar sterk locatie- en situatieafhankelijk is.